NUTRICION DEL CULTIVO DE ARVEJA

NUTRICIÓN DEL CULTIVO DE ARVEJA
Experiencias de la campaña 2011/12
Área de Desarrollo Rural INTA EEA Pergamino,
Proyecto Regional Agrícola, CRBAN
Ings. Agrs. Gustavo N. Ferraris, Lucrecia A. Couretot, y Gerardo Magnone
Área de Desarrollo Rural INTA EEA Pergamino. Av Pte. Dr. Frondizi km 4,5 (B2700WAA) Pergamino
[email protected]
La arveja (Pisum sativum) es una leguminosa invernal, subfamilia Papilionoidea. El hábito de
crecimiento de las variedades cultivables es indeterminado, con respuesta fotoperiódica cuantitativa
a días largos. Las etapas desde germinación están en función de la temperatura, debiendo acumular a
la emergencia entre 120 y 166 °C (Tb=0), mientras que a floración, necesita acumular entre 650 y
700 °C dependiendo de la variedad (Prieto y Antonelli 2008, datos no publicados).
Para la descripción de las diferentes etapas de desarrollo se propone la escala sugerida por Knott
(Knott, 1987), en la que se definen los 4 estados principales: emergencia, crecimiento vegetativo,
reproductivo y senescencia.
Requerimientos Nutricionales
Las necesidades nutritivas de la arveja son descriptas en la tabla 2. Como es una especieque produce
granos con un alto valor proteico (20 al 24 %), es exigente en nitrógeno.
Tabla 1: Requerimientos nutricionales de la arveja (Prieto, 2010).
Nutriente
kg/ ton producida
Nitrógeno (N)
42
Fósforo (P)
5
Potasio (K)
24
Magnesio (Mg)
4
Azufre (S)
2
Durante la campaña 2011/12, se condujeron ensayos de campo relacionados con la nutrición del
cultivo. Los experimentos fueron conducidos en la EEA INTA Pergamino, en un suelo sin
antecedentes de legumbre. El experimento se sembró el día 3 de Agosto, con una sembradora
experimental de siembra directa que distancia las hileras a 0,20 m. Se utilizó la variedad Facón,
caracterizada por ser foliosa y de porte rastrero. Como objetivo se sembraron 120 pl/m2, obteniendo
una excelente implantación. Durante el ciclo, se realizaron tratamientos para el control de pulgón y
oruga bolillera. A la siembra, el perfil se encontraba medianamente cargado 115 mm de agua útil a
140 cm de profundidad). Las precipitaciones fueron limitadas, sólo en la primera década de octubre
superaron a al evapotranspiración potencial (Figura 1). El suelo del experimento contaba con bajos
niveles de N y P al momento de la siembra. (Tabla 2).
Tabla 2: Datos de suelo al momento de la siembra
Profundidad
pH
Materia
Orgánica
P-disp.
cm
agua 1:2,5
%
ppm
N-Nitratos
0-20, 20-40,
40-60 cm
ppm
0-20 cm
6,0
3,86
7,8
3,3-1,0
Profundidad
K
Ca
Mg
cm
ppm
ppm
ppm
0-20 cm
844
2038
289
N-Nitratos
suelo 0-60 cm
S-Sulfatos
suelo 0-60 cm
kg ha-1
kg ha-1
12,1
47,8
La cosecha se realizó con una cosechadora experimental de parcelas, diseñada para trigo, debiendo
ser limpiada la muestra por la gran cantidad de tierra que ingresa con la muestra de grano.
80
mm / 10 días
ETPotencial (mm/10 días)
60
Precipitaciones
40
20
10
-ju
l
20
-ju
01 l
-a
g
10 o
-a
g
20 o
-a
g
01 o
-s
e
10 p
-s
e
20 p
-s
ep
01
-o
c
10 t
-o
c
20 t
-o
c
01 t
-n
o
10 v
-n
o
20 v
-n
ov
0
Períodos decádicos
Figura 1: Evapotranspiración potencial y precipitaciones decádicas en Pergamino durante el
período invernal 2011. Agua útil inicial 115 mm (0-140 cm). Precipitaciones en el ciclo 205 mm.
Tolerancia a fertilizantes en línea de siembra.
La expansión de un cultivo, como están registrando las legumbres en la actualidad, lleva a la
necesidad de responder interrogantes básicos sobre su manejo. Dado el estado actual de fertilidad de
los suelos, una de las primeras inquietudes reside en la tolerancia a la incorporación de fertilizantes
junto a la semilla. La arveja es una leguminosa, y por analogía se tiene en cuenta la alta sensibilidad
de la soja a los fertilizantes en línea, no sólo por su efecto sobre la implantación, sino también del
proceso infectivo de las bacterias fijadoras de N. Sin embargo, la arveja se siembra en hileras más
angostas, a una densidad mayor, y con temperaturas de suelo y aire que retardan procesos químicos
nocivos para la semilla i.e. producción de amoníaco desde fuentes que contengan N. Intuitivamente,
se supone que las legumbres toleran menores dosis que gramíneas de invierno, pero no existen
experiencias que lo hayan evaluado de manera comparativa. Por este motivo, se condujo un
experimento tendiente a comparar la tolerancia a una isodosis de fósforo (P) en tres especies
invernales, trigo, cebada y arveja. El experimento fue conducido en un diseño con cuatro
repeticiones, en la EEA INTA Pergamino. Las parcelas de trigo y cebada se encontraban adyacentes
y aleatorizadas en un mismo sitio experimental. En cambio, por conducción, susceptibilidad a
herbicidas y época de siembre, las de arveja se implantaron en un lote cercano. En los tres cultivos se
evaluaron las dosis de 0, 10, 20 y 30 kgP ha-1, utilizando como fuente superfosfato triple de calcio
(0-20-0). Semilla y fertilizante fueron localizados con una sembradora experimental que distancia las
hileras a 0,20 m, por tubos separados pero siendo ubicados en forma adyacente en el surco.
El número de plantas emergidas se presenta en la Figura 2.a, mientras que la emergencia relativa al
testigo sin fertilizante se visualiza en la Figura 2.b.
400
347,5
Plantas emergidas / m2
350
292,5
309,4
296,9
300
250
297,7
200
259,7
117,5
111,1
236,3
120,0
150
251,3
100,4
100
50
Trigo
Cebada
Arveja
0
0
10
20
30
Dosis P (kg/ha)
Trigo
120
Arveja
112,3
115
Emergencia Relativa a P0
Cebada
110
105 100
94,5
98
100
96,0
93
95
90
84
85
80
87,2
84,4
79,4
75
0
5
10
15
20
25
30
35
Dosis P (kg/ha)
Figura 2: Número de plantas emergidas (2.a) y emergencia relativa con comparación al testigo
(Testigo=100) según dosis crecientes de P aplicado en línea de siembra de tres especies invernales.
Resulta llamativa la sensibilidad de la cebada cervecera, en término relativo mayor a la de arveja, y
más aún en comparación con el trigo. La legumbre mostró buena tolerancia hasta la dosis de 10 kgP
ha-1 (SPT 50), pero una disminución tangible con 20 kgP ha-1, que tendió a hacerse exponencial en la
dosis máxima. Los valores presentados constituyen una primera aproximación sobre el tema, y no
deben tomarse como una tendencia definitiva sino que deberán validarse a través de nuevas
experiencias. La comparación entre especies resulta sorprendente, es probable que en otras
investigaciones la cebada muestre mayor tolerancia.
La reducción en el número de plantas fue compensada por las parcelas fertilizadas. Para los tres
cultivos, se observó un comportamiento de tipo lineal-plateau: fuerte incremento en los rendimientos
en la dosis mínima, para luego estabilizarse. Los diferentes cultivos utilizaron distintos mecanismos
de compensación para paliar la caída en el stand de plantas (datos no presentados). El trigo
incrementó el número de macollos viables y el número de granos por espiga, especialmente a través
de mayor número de espiguillas por espiga. La cebada apeló a su principal sub-componente de
rendimiento: aumentó el número de macollos viables por planta emergida. La arveja por su parte,
ante el agregado de dosis crecientes de P acrecentó la materia seca por planta y el número de vainas
por planta, sin modificar los granos por vaina. Entre los componentes principales, los tres cultivos
aumentaron el número de granos m-2. En cambio, el peso de los granos se vio poco afectado.
Trigo
Cebada
6000
Arveja
5445
5033
5227
5500
Plantas emergidas / m2
5000
4285
5344
4500
5216
4857
4000
3500
4051
3000
2000
2122
2207
2500
2107
1588
1500
1000
0
10
20
Dosis P (kg/ha)
30
Figura 3: Rendimiento de grano de tres especies invernales según dosis de P aplicado en la línea de
siembra. Pergamino, campaña 2011/12. Las barras de error no son presentadas para facilitar la
visualización de los datos.
Efectos del fósforo, azufre y boro en el cultivo de arveja.
Se condujo un experimento donde se evaluó la respuesta a la aplicación de P y S a la siembra, y boro
(B) en el estado de floración. Las fuentes utilizadas fueron Superfosfato triple (0-20-0), Tiosulfato de
amonio (12-0-0-S26) y FoliarSolB (20 -1-0-B1,1). Las dosis aplicadas fueron 20 kgP, 15 kgS y 0,12
kg B ha-1.
Tabla 3: Plantas emergidas, Intensidad de verde por Spad, vigor de planta, nódulos por planta y
rendimiento de grano de arveja. Inoculación con Rhizobium leguminosarum biovar viceae y
Micorrizas bajo tres niveles de fertilización fosforada. Pergamino, campaña 2011/12.
Trat
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
Inoculante
T
SPT 50
SPT 50 + S15
SPT 50 + S15 + B
SPT 100
SPT 100 + S15
SPT 100 + S15 + B
pl/m2
Spad
Vigor
Nodulos/
planta
Rendimiento
(kg/ha)
Dif con testigo
(kg/ha)
130
112
125
120
100
125
130
47,3
48,8
47,5
47,4
49,3
49,8
47,2
3,0
3,8
4,0
3,8
3,8
3,9
3,9
>20
>20
>20
>20
>20
>20
>20
1630,8
1545,5
2168,5
2244,5
2021,3
2222,5
2244,5
0,0
280,8
635,6
500,8
979,8
872,3
1013,0
2245
A
2500
1900
AB
Rendimiento (kg/ha)
2000
1546
BC
1500
2137
A
2278
A
1766
ABC
1265
C
1000
500
0
Testigo
P10
P10 S15
P10 S15 B
P20
P20 S15
P20 S15 B
Tratamientos de fertilización
Figura 4: Rendimiento de grano de arveja (kg ha-1) como resultado de la aplicación de fósforo (P) y
azufre (S) al suelo a la siembra, y boro (B) foliar en floración. Pergamino, campaña 2011/12. Letras
distintas sobre las columnas indican diferencias significativas entre tratamientos (a=0,05). Las
barras de error representan la desviación standard de la media.
Entre las variables intermedias relevadas, el crecimiento, cobertura y vigor de planta fueron las más
sensibles al efecto P, disminuyendo considerablemente en ausencia de fertilización (Tabla 3). En
cambio, no se observó un efecto sobre la fenología (retraso en el ciclo) como suele ocurrir en otros
cultivos i.e. cebada, ni en la nodulación, lo cual es frecuente en soja.
Se determinó un incremento considerable por la aplicación de 10 kgP, siendo significativo con
relación al testigo cuando se agregó también S (Figura 4). El agregado de B foliar no afectó los
rendimiento. Además, se verificó efecto de dosis de P, incrementando los rendimientos al pasar de
10 a 20 kgP. Para esta dosis, S y B no modificaron los rendimientos (Figura 4).
Nutrición Nitrogenada. Respuesta al uso de inoculantes.
La capacidad de fijación de nitrógeno por parte de la arveja suele ser muy alta. Se han medido
aportes de hasta 185 kg/ha por esta vía (Rennie and Dubetz, 1986). Las bacterias fijadoras de N en
arveja pertenecen a la especie Rhizobium leguminosarum biovar viceae, las cuales son infectivas
también de lenteja y vicia. Forman una gran cantidad de nódulos de tamaño pequeño, muy activos.
Mientras en soja se considera que el 50 % del N fijado proviene de la FBN, en arveja este porcentaje
sería superior.
En general las respuestas a la inoculación en suelos con historia de legumbres, pueden alcanzar hasta
400 kg/ha. En cambio en suelos sin antecedentes de legumbres en el corto plazo, esas diferencias
pueden incrementarse. El uso de fuentes químicas nitrogenadas, como suele suceder en soja, tiene
impacto escaso o nulo sobre los rendimientos, como comprobaron Martínez y Cordone (com pers.)
en la zona de Casilda.
En un primer experimento, se evaluó la respuesta a un inoculante conteniendo Rizobium +
Micorrizas (Tabla 4), combinado con niveles de fertilización fosforada, usando como fertilizante
superfosfato triple de calcio (SPT): 0 (SPT 0), 10 (SPT 50) y 20 (SPT 100). El principal efecto fue el
de P, el cual fue estadísticamente significativo (P=0,003). En ausencia de P, las plantas
disminuyeron su crecimiento y cobertura, alcanzaron menor vigor, y rendimientos sensiblemente
más bajos. A su vez, los rendimientos incrementaron su variabilidad (Figura 5). La respuesta media
al agregado de 10 kgP fue de 618 kgP ha-1. en cambio, no se obtuvo respuesta al pasar de 10 a 20
kgP. La respuesta media a la inoculación fue 64 kg ha-1, no siendo significativa (P>0,10). Es curiosa
esta limitada diferencia cuando el testigo no estaba nodulado y el nivel de N-nitratos inicial fue muy
bajo. Dicha respuesta fue aumentando conforme lo hacía la dosis de P, siendo de 201 kg ha -1 con 20
kgP. Es decir, si bien no se deteminó interacción significativa PxInoculación (P>0,10), es evidente
un efecto de complementariedad entre ambas prácticas. La FBN podría haber sido limitada por
ausencia de P? Esta es una hipótesis de trabajo que deberá corroborarse en próximas investigaciones.
Tabla 4: Plantas emergidas, Intensidad de verde por Spad, vigor de planta, nódulos por planta y
rendimiento de grano de arveja. Inoculación con Rhizobium leguminosarum biovar viceae y
Micorrizas bajo tres niveles de fertilización fosforada. Pergamino, campaña 2011/12.
Trat
T1
T2
T3
T4
T5
T6
Dosis P
(kg/ha)
0
0
10
10
20
20
Inoculante
T
R + Micorrizas
T
R + Micorrizas
T
R + Micorrizas
pl/m2
110
130
115
113
120
115
Spad
45,1
47,3
50,6
49,3
47,2
49,7
Vigor
2,8
3
3,5
3,8
3,9
3,6
Rendimiento (kg/ha)
2500
Nodulos
/planta Rendimiento
0
1630,8
>20
1545,5
0
2168,5
>20
2244,5
0
2021,3
>20
2222,5
+201
+ 76
2000
-85
1500
1000
500
0
Testigo
Inoculado
Testigo
P0
kg/ha
1631
Inoculado
Testigo
P10
1546
2169
Inoculado
P20
2245
2021
2223
Tratamientos de inoculación
Figura 5: Rendimiento de arveja según tratamiento de inoculación y fertilización fosforada.
Pergamino, campaña 2011/12.
Nutrición Nitrogenada. Respuesta al uso de inoculantes convencionales y con promotores de
crecimiento vegetal. Ensayo 2.
En un segundo experimento, se evaluó la respuesta a un inoculante convencional, o al conjunto de
este inoculante con micorrizas (las cuales son diferentes de las evaluadas en el ensayo 1), en un
diseño en bloques al azar con 4 repeticiones.
El ensayo se condujo en un diseño en bloques completos al azar con 4 repeticiones. Todas las
parcelas fueron fertilizadas con 20 kgP ha-1 (SPT 100).
Tabla 5: Plantas emergidas, Intensidad de verde por Spad, vigor de planta, nódulos por planta y
rendimiento de grano de arveja. Inoculación con Rhizobium leguminosarum biovar viceae y
Micorrizas. Pergamino, campaña 2011/12.
Nodulos
Rendimiento
/planta
Trat
Inoculante
pl/m2
Spad
Vigor
T1
Testigo
Rizobium
leguminosarum
Rl + Micorrizas
115,0
49,7
3,6
0
2047,5
112,5
112,5
48,8
47,4
3,8
4,0
>20
>20
2045,5
2209,3
T2
T3
Las diferencias obtenidas en los rendimientos no fueron significativas (P>0,10). Como sucediera en
otros experimentos, el CV fue elevado (18,7%). Esto puede deberse a la natural desuniformidad del
cultivo y su baja capacidad compensatoria a diversos factores y estreses, así como también a las
dificultades propias de su cosecha. El uso de un inoculante tradicional a base de Rhizobium no
incrementó los rendimientos, aún cuando el testigo no noduló y el nivel de N-nitratos inicial fue muy
bajo. Es evidente un aporte de N significativo a partir de la mineralización de la materia orgánica del
suelo. El sitio experimental contaba con un barbecho largo y poca historia agrícola, lo cual explicaría
estos aportes.
Los promotores de crecimiento vegetal (PGPM) han mostrado buenos resultados en cultivos de porte
pequeño y lento crecimiento inicial, como cebada o maíz pop. Esta experiencia repite aquellos
resultados, con incrementos del orden de los 160 kg ha-1, representando un 8 % (Figura 6). Dentro de
los factores que explican la respuesta, la inoculación, especialmente con la incorporación de las
micorrizas, aumentó el crecimiento y vigor de la planta (Tabla 5).
Falta generar información sobre los factores que hacen eficiente la inoculación en legumbres, los
cuales en general se extrapolan desde otros cultivos más estudiados, como soja o alfalfa, pero que no
necesariamente deberían tener una correlación directa. Se demuestra desde esta y otras experiencias
de esta campaña, que la provisión de P -vía química y biológica – es muy importante.
2500
Rendimiento (kg/ha)
-2
161,8
2000
1500
1000
500
0
kg/ha
Testigo
Rizobium
legum inosarum
Rl + Micorrizas
2048
2046
2209
Tratamientos de inoculación
Figura 6: Rendimiento de arveja según tratamiento de inoculación y uso de promotores de
crecimiento. Pergamino, campaña 2011/12. Las cifras sobre las columnas indican la diferencia
absoluta sobre el testigo.
Consideraciones finales
La respuesta de la arveja a la mejora tecnológica en ocasiones es cuestionada. Esto tiene que ver con
su sensibilidad a inclemencias ambientales –heladas, excesos hídricos-, y el escaso conocimiento de
algunos factores limitantes del rendimiento. Sin embargo, estas experiencias demostraron que es un
cultivo con buen potencial de respuesta a la mejora nutricional, cuando algún elemento se encuentra
por debajo del nivel de suficiencia.
En todos los experimentos, el coeficiente de variación para rendimiento fue elevado (rango 16,5-20,8
%). Más allá de la variabilidad natural que puede presentar el cultivo, sin dudas que es muy
importante aumentar el conocimiento sobre su conducción y cosecha. Para nuestro grupo de trabajo,
este primer año constituye una aproximación al cultivo. Las tendencias observadas deberán
ratificarse o modificarse en años venideros.